Lo que debe saber sobre las alternativas al chorreado para acero

El chorreado abrasivo sigue siendo el método de referencia para preparar el acero antes de recubrirlo. Pero requiere confinamiento, un compresor y una tolva de chorreado, un suministro de abrasivo y una vía de gestión de residuos, y en muchos trabajos eso es lo que sale caro. Las reparaciones puntuales, las zonas de soldadura, las plantas en operación, los espacios confinados y los emplazamientos ocupados son los casos en los que quienes especifican empiezan a buscar otra cosa.

Este artículo recoge las siete cosas que conviene saber antes de elegir. Para la comparación completa método por método, lea la guía completa de alternativas al chorreado para acero.

1. Decide la especificación del recubrimiento, no la herramienta

Cada alternativa debe evaluarse frente al grado de preparación de superficies recogido en la especificación del recubrimiento. Los grados habituales se dividen en tres bloques:

• Solo material suelto: SSPC-SP 2 (herramienta manual) y SSPC-SP 3 (herramienta mecánica) / ISO 8501-1 St 2 y St 3. Puede quedar cascarilla de laminación, óxido y pintura firmemente adheridos. SP 3 indica que el proceso no tiene por objeto eliminar la cascarilla de laminación adherida.
• Metal desnudo con herramienta mecánica: SSPC-SP 15 (grado comercial) y SSPC-SP 11 (metal desnudo). Ambas exigen eliminar la cascarilla de laminación y un perfil de superficie mínimo de 25 µm (1 mil). SP 15 admite manchas en hasta el 33 % de cada unidad de superficie; SP 11 no admite ninguna.
• Grados de limpieza por chorreado: SSPC-SP 6 / Sa 2, SSPC-SP 10 / Sa 2½ y SSPC-SP 5 / Sa 3. Están redactados para el chorreado abrasivo.

Si la ficha técnica del recubrimiento pide St 3, sirve casi cualquier herramienta mecánica. Si pide SP 11 o un acabado equivalente a SP 10, la mayoría no sirven. Consulte nuestra guía completa de normas de preparación de superficies para ver la escala completa.

2. La mayoría de las herramientas mecánicas limpian, pero no generan perfil

Eliminar la contaminación visible y crear un perfil de anclaje son dos trabajos distintos. SSPC-SP 11 lo dice claramente: "Power wire brushes or sanding discs when used alone may not produce the required surface profile and may remove or degrade an existing profile to an unacceptable level." La misma norma advierte de que las herramientas mecánicas rotativas pueden bruñir un perfil existente.

Los ensayos independientes en astilleros muestran la diferencia. Dankiw y Fosdike (ASC Shipbuilding, Corrosion & Prevention 2018) midieron 30–40 µm con una amoladora de grano #36 y un disco de láminas #40, frente a 50–80 µm, siempre por encima de 50 µm, con una herramienta de Bristle Blasting sobre los mismos aceros.

3. Los métodos de impacto son los que alcanzan los grados de metal desnudo

SSPC-SP 11 reconoce dos familias de medios para herramientas mecánicas: medios de amolado con granos abrasivos aglomerados y medios de impacto que golpean la superficie repetidamente. Cita como herramientas de impacto los "rotary flap, cutter bundle, needle gun, wire bristle impact, and hammer flail assemblies".

El impacto es importante para la cascarilla de laminación porque la cascarilla es un óxido frágil sobre un acero dúctil. Un impacto seco fractura y expulsa la cascarilla y deja un cráter en el acero. El frotamiento tiende a pulirla. Ese es el principio del Bristle Blasting, en el que las puntas de alambre templado, retenidas por una barra aceleradora, se liberan para golpear la superficie. En qué se diferencian las herramientas rotativas se explica en Herramientas rotativas para la preparación de acero sin chorreado.

4. El chorro de agua y el láser tienen una laguna con la cascarilla y el perfil

Ambos son alternativas reales, pero ninguno sustituye al chorreado en acero nuevo con cascarilla de laminación:

• El chorro de agua (70 MPa / 10 000 psig o más, según SSPC-SP WJ-1/NACE WJ-1) elimina bien los recubrimientos, el óxido y las sales solubles. La norma indica que la limpieza con chorro de agua "does not provide the primary anchor pattern". Es un método de repintado para acero que ya tiene perfil. Más información en nuestra guía de normas de chorro de agua.
• La ablación láser pulsada cuenta ya con sus propios documentos AMPP (SP21511-1 y Guide 21611). KTA-Tator señala que "will not productively remove intact mill scale."

5. "Comparable a" es la formulación honesta

Los grados de chorreado como Sa 2½ y SSPC-SP 10 están definidos para la limpieza por chorreado. Por ello, el resultado de una herramienta mecánica se describe como comparable a un grado de chorreado, y el inspector responsable lo acepta frente a la especificación del proyecto.

Esa comparación está bien documentada para el Bristle Blasting. Jotun ha publicado un código de preparación de superficies para la limpieza por Bristle Blasting (BIPoT, Bristle Impact Power Tool cleaning) con grados muA a muD equiparados a Sa 3, Sa 2½, Sa 2 y Sa 1, y un perfil típico de 50–85 µm. Sobre acero API 5L estándar en ensayos documentados, el Bristle Blaster® produce 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil). Los resultados en cada trabajo concreto varían según la calidad del acero, el grado de oxidación, la banda y la técnica.

6. Sin granalla no significa sin polvo, y una herramienta no sustituye a un permiso

Eliminar el abrasivo del proceso elimina el flujo de residuos de abrasivo y el confinamiento que este requiere. No elimina el material que se retira del acero. Los manuales de MontiPower indican que "the parts rubbed-off while working are detrimental to health" y exigen una mascarilla antipolvo. Existe la posibilidad de aspiración, por ejemplo un accesorio de extracción de polvo para el Bristle Blaster® Pneumatic, pero reduce la exposición en lugar de eliminarla.

Lo mismo ocurre con la ignición. La preparación mecánica sobre acero puede producir chispas. Un marcado ATEX (II 2G c IIA T4 X) se aplica únicamente a bandas Bristle Blaster® específicas en combinación con la unidad de accionamiento Bristle Blaster® Pneumatic original. Si el trabajo puede realizarse en una zona clasificada lo deciden la zonificación, la evaluación de riesgos y el sistema de permisos del operador de la instalación. Consulte seguridad en la preparación de superficies.

7. El chorreado sigue ganando en grandes superficies despejadas de nueva construcción

Las alternativas manuales son más lentas por metro cuadrado que una boquilla de chorreado. En grandes superficies continuas en una cabina o un patio de chorreado, el chorreado suele ser la opción correcta. Las alternativas ganan cuando la movilización, el confinamiento y la limpieza dominan el coste: reparaciones puntuales, cordones de soldadura, juntas de campo, activos en servicio y zonas a las que el chorreado no llega.

Wales & West Utilities lo midió en una reparación de corrosión de pequeña superficie: 45 minutos-persona en total con Bristle Blasting frente a 260 minutos-persona con granallado, sobre todo por el montaje y la limpieza (lea la prueba de campo).

Guía rápida de selección

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la mejor alternativa al chorreado de arena para el acero?

Depende del grado exigido. Para grados de metal desnudo con perfil de anclaje (SSPC-SP 11, o un resultado comparable a Sa 2½ / SP 10), las herramientas de impacto como el Bristle Blasting son la alternativa más cercana. Si solo hay que eliminar óxido suelto y pintura, bastan las herramientas mecánicas convencionales.

¿Puede una herramienta mecánica alcanzar SSPC-SP 10?

SSPC-SP 10 es una norma de limpieza por chorreado, por lo que el resultado de una herramienta mecánica se evalúa como comparable a SP 10 y no como SP 10 propiamente dicha. El Bristle Blasting tiene resultados documentados comparables a Sa 2½ / SP 10 con un perfil de 65–85 µm Rz en acero API 5L. La aceptación la determinan la especificación del recubrimiento y el inspector.

¿Elimina el chorro de agua la cascarilla de laminación?

SSPC-SP WJ-1 no permite que quede cascarilla de laminación, pero el chorro de agua no crea un perfil de anclaje primario. En acero nuevo con cascarilla de laminación, normalmente se combina con un método que genere perfil, o se sustituye por él.

¿La preparación de superficies sin granalla está libre de polvo?

No. Los métodos sin granalla eliminan el flujo de residuos de abrasivo, pero el óxido, la cascarilla y el recubrimiento que se retiran siguen convirtiéndose en partículas en suspensión. Utilice aspiración cuando esté disponible y seleccione la protección respiratoria según la evaluación de riesgos de la instalación.